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    19．科技改变生活，据5月9日央视《新闻直播间》报道，近日一法国设计师设计出“太阳能树”，它的外形与普通盆栽很像，但“长”出来的是数块太阳能板叶子，可根据太阳的方向调整每块太阳能板的位置，从而确保最大限度地吸收太阳能，最后将能量储存在太阳能树底座内置的蓄电池内，底座上还拥有一个USB输出口，可以为手机充电，且其输出电压可根据实际需要进行调节．根据以上叙述请分析以下问题：
    （1）此太阳能树的叶子在接受光照时首先将太阳能转化为电能．
    （2）若此太阳能树的内置蓄电池的最大容量为4500mAh，输入电压为6V．当将此太阳能树一次充电，再为某一手机充电，该手机的电池充电时输入功率是1.5W，充电时间为2h．如果不考虑手机充电时能量损耗，则每次都将该手机完全放电后再开始充电，请计算可为此手机最多充几次电？
    （3）太阳能电池有很多优点，如使用寿命长，保养费用极低；但缺点是效率低，理论上最高效率只有25%，制造太阳能电池所需的单晶硅价格昂贵．如果某一个家庭耗电1200kW•h，如果家用电器全部改用太阳能电池供电，假定太阳辐射能为800W/m2，按1年200天，每天6h光照计算，同时配有高效蓄电池．估计要在屋顶安装的太阳能电池板面积至少是多少？

    分析 （1）太阳能电池板就是将太阳能转化为电能的装置，这种电能再以化学能的形式储存在电池中；蓄电池充电时，把电能转化为化学能；放电时把化学能转化为电能；
    （2）知道蓄电池的最大容量，根据Q=It求出电荷量，然后利用W=UIt=UQ求出储存的电能，又知道手机的电池充电时输入功率和充电时间，根据W=Pt求出手机的电池充电时消耗的电能，最后储存的总电能除以手机充电消耗的电能即得充电的次数；
    （3）知道一个家庭耗电量和光电转化效率，根据η=$\frac{{W}_{电}}{{W}_{太}}$×100%的变形公式W太=$\frac{{W}_{电}}{η}$求出太阳能电池板接收的太阳能，又知道每平方米太阳能的辐射功率和光照时间，根据由W太=P0St的变形公式S=$\frac{{W}_{太}}{{P}_{0}t}$求出太阳能电池板面积．

    解答 解：（1）太阳能树的叶子（太阳能板）在接受光照时，
    将太阳能转化为电能给蓄电池充电，蓄电池再将电能转化为化学能储存起来，
    故此太阳能树的叶子在接受光照时首先将太阳能转化为电能．
    （2）由I=$\frac{Q}{t}$得，蓄电池的最大容量：
    Q=It=4.5A×3600s=1.62×104C，
    则此太阳能树的内置蓄电池储存的电能：
    W=UIt=UQ=6V×1.62×104C=9.72×104J，
    手机的电池充电时输入功率P=1.5W，充电时间t′=2h=7200s，
    由P=$\frac{W}{t}$得，手机的电池充电时消耗的电能：
    W′=Pt′=1.5W×7200s=1.08×104J，
    则太阳能树的内置蓄电池可为此手机充电的次数：
    n=$\frac{W}{W′}$=$\frac{9.72×1{0}^{4}J}{1.08×1{0}^{4}J}$=9次．
    （3）一个家庭耗电W电=1200kW•h=4.32×109J，
    由η=$\frac{{W}_{电}}{{W}_{太}}$×100%得，太阳能电池板接收的太阳能：
    W太=$\frac{{W}_{电}}{η}$=$\frac{4.32×1{0}^{9}J}{25%}$=1.728×1010J，
    一年中的光照总时间t=200×6×3600s=4.32×106s，
    由W太=P0St得，要在屋顶安装的太阳能电池板面积：
    S=$\frac{{W}_{太}}{{P}_{0}t}$=$\frac{1.728×1{0}^{10}J}{800W/{m}^{2}×4.32×1{0}^{6}s}$=5m2．
    答：（1）电能；
    （2）可为此手机最多充9次电；
    （3）估计要在屋顶安装的太阳能电池板面积至少是5m2．

    点评 本题是一道综合应用题，涉及到的知识点较多，属于结合现代科技考查物理知识的题目，是现在中考的热点，解决此类问题时要紧扣物理考点，认真分析作答．

    练习册系列答案
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    11．我市许多学校新建了塑胶跑道，学生在跑道上使用带钉子的运动鞋跑步，容易损坏塑胶跑道．这是因为运动员穿上钉鞋后，钉鞋对跑道（　　）
    A．受力面积减小，压强减小B．受力面积增大，压强增大
    C．受力面积减小，压强增大D．受力面积增大，压强减小

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    12．重为20N的塑料块漂浮在水面上，则塑料块受到的浮力是20N，塑料块露出水面部分的体积是500cm3．（取g=10N/kg．铜塑料的密度是0.8g/cm3）

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    7．某小组用图（a）（b）所示的电路来探究并联电路的电流性，用2节干电池串联作为电源．其实验过程如下：
    ①将电路按如图（a）所示连接，将电阻、电流表示数记录在表一中．
    表一
    A1示数
    （A）    		A2示数
    （A）    		A3示数
    （A）    		R1
    （Ω）    		R2
    （Ω）
    第一次测量0.30.20.51015
    第二次测量/////
    第三次测量/////
    ②将电路按如图（b）所示连接，电阻R若要实现等效替代R1和R2并联的结果，则应在电源电压相同的条件下，A表示数与A3（选填“A1”、“A2”或“A3”）相同．根据题目已知条件，替换的R的阻值应为6欧，理由是在图（a）中，电源电压U=I1R1=0.3A×10Ω=3V，在图（b）I=I3=0.5A，则R=$\frac{U}{I}$=$\frac{3V}{0.5A}$=6Ω．
    ③请根据欧姆定律和并联电路特点，推算得出并联电路总电阻与分电阻的关系．在并联电路中，I=I1+I2，U=U1=U2，I=$\frac{U}{R}$，
    $\frac{U}{R}$=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$+$\frac{{U}_{2}}{{R}_{2}}$，
    所以$\frac{1}{R}$=$\frac{1}{{R}_{1}}$+$\frac{1}{{R}_{2}}$，
    即并联电路总电阻的倒数等于各分电阻倒数的和．

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    14．在制糖工业中，要用沸腾的方法除去糖汁中水分，为了使糖在沸腾时不致变质，沸腾的温度低于100℃，制糖时应采用措施为（　　）
    A．增大装置内的气压B．减小装置内的气压
    C．加热的火不要太猛D．缩短加热沸腾的时间

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    4．某天，科学老师让小明和小强所在的学习小组测出当时大气压的值，小明选用了一根1米长完好的玻璃管，装满水银后倒放在水银槽内，管内水银面下降，且管竖直放置，然后小明叫小强用刻度尺测出水银柱的高度以便计算大气压的值，那么，小强只要测出如图所示中的哪个值就可以计算大气压（　　）
    A．B．C．D．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    11．某科学兴趣小组针对同学中存在的有关斜面的一些疑惑，进行了实验探究和理论探究活动．
    [实验探究]
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    实验次数1234
    斜面高度h/m0.150.200.250.30
    拉力F/N2.73.23.64.1
    机械效率0.560.630.69
    （1）第四次实验中斜面的机械效率为0.73；
    （2）疑惑一：“斜面的机械效率越高越省力吗？”
    据表中的实验数据，写出正确的结论：斜面的机械效率越高，越费力；
    （3）疑惑二：“斜面倾斜程度越大拉力越大，滑块受到的摩擦力也一定越大吗？”
    请进一步分析表实验数据，写出正确的结论：斜面的粗糙程度一定时，斜面的倾斜程度越大机械效率越高．
    [理论探究]
    （4）“滑块受到的摩擦力是一个‘不可直接测量’量，能通过‘可测量’量求出摩擦力吗？”请根据已有的知识求第二次实验滑块受到的摩擦力$\frac{FL-Gh}{L}$N．

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    8．如图将一条下端系有铁球的橡皮筋依次通过甲乙丙丁四个位置，橡皮筋长度最长的位置是（　　）
    A．甲B．乙C．丙D．丁

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    9．随着人们生活水平的提高，汽车已经成为大家重要的代步工具．某型号汽车发动机是四冲程内燃机，做功冲程推动活塞一次做功1380焦．在1分钟内，火花塞点火1000次，气缸内共燃烧汽油0.1千克（汽油的热值为4.6×107焦/千克）．请计算：
    （1）完全燃烧0.1千克汽油，释放的总能量为多少？内燃机对外所做的功是多少？
    （2）已知内燃机的效率η=W/Q×100%（式中W为内燃机对外所做的功，Q为它所消耗的汽油完全燃烧所产生的热量），则该内燃机正常工作时的效率约为多少？

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